PROFINET communication 1904 scripts sub

SIMATIC PROFINET
Restricted © - Siemens Vietnam 2020
Restricted © - Siemens Vietnam 2020

www.siemens.com/profinet


Nội dung

1

Tổng quan truyền thơng SIMATIC NET

2

Vai trị của truyền thông PROFINET hiện nay

3

Cơ bản về PROFINET

4

Các chuẩn giao thức truyền thơng của PROFINET

5

Thực hành

1

2

3

4

5

6

Restricted © - Siemens Vietnam 2020
Page 2

11/5/2020


Nội dung

1

Tổng quan truyền thơng SIMATIC NET

2

Vai trị của truyền thông PROFINET hiện nay

3

Cơ bản về PROFINET

4

Các chuẩn giao thức truyền thơng của PROFINET

5

Thực hành

1

2

3

4

5

6

Restricted © - Siemens Vietnam 2020
Page 3

11/5/2020


SIMATIC S7 có thể giao tiếp với các mạng truyền thông nào?
MQTT
OPC UA
Modbus TCP

Cấp điều
khiển

PROFIBUS

Modbus TCP

SIMATIC PLC S7

PROFIBUS

Hệ thống BMS

PN/PN
PN/MF*

BACnet

OPC UA

SIMATIC
PN/
BACnet
LINK

PROFINET

IE/Profibus Link
Cấp trường

Modbus RTU

CAN/-open
SIMATIC
PN/CAN LINK

SAE J1939

CAN/-open

SIMATIC
PN/J1939 LINK

ET 200SP
CM CAN

Cảm biến và cơ cấu
chấp
hành
Sensor/actuator
level

IO-Link
Master

M-Bus
SIMATIC
PN/M-Bus LINK

DALI

ET 200SP

AS-i
Master

CM 1xDALI

Restricted © - Siemens Vietnam 2020

*) MF: Multi functionbus

Link

Modules

Coupler


Nội dung

1

Tổng quan truyền thơng SIMATIC NET

2

Vai trị của truyền thông PROFINET hiện nay

3

Cơ bản về PROFINET

4

Các chuẩn giao thức truyền thơng của PROFINET

5

Thực hành

1

2

3

4

5

6

Restricted © - Siemens Vietnam 2020
Page 5

11/5/2020


Thách thức hiện nay của các ngành công nghiệp

Tăng cường khả năng cạnh tranh

Rút ngắn thời gian sản xuất

Tính linh động

• Rút ngắn chu kỳ sản phẩm

• Sản xuất hàng loạt

• Địi hỏi sản phẩm phức tạp hơn

• Thị trường biến động

• Khối lượng dữ liệu nhiều hơn

• Nâng cao nng sut

Restricted â - Siemens Vietnam 2020

Nõng cao hiu qu
ã Hiệu quả về năng lượng và tài
nguyên


Thách thức mà chúng ta phải đối mặt hiện nay!

Một kết nối cho tất cả!!!
▪ Năm 2010 có khoảng 2,500 thiết bị
kết nối PROFINET

▪ Năm 2014 có hơn 10,000 thiết bị
với 150 trạm điều khiển
▪ PROFINET & PROFIsafe được sử
dụng trong hầu hết tất cả các hệ
thống điều khiển công nghiệp
▪ Đảm bảo chất lượng dữ liệu và
Thời gian thực (realtime) trên cùng
một cáp kết nối

Nguồn: PROFIBUS & PROFINET phát hành 01/2014
Restricted © - Siemens Vietnam 2020


Khả năng kết nối của PROFINET

IT của Cty
Dữ liệu điều khiển trung tâm

Mạng kết nối của nhà máy

Restricted © - Siemens Vietnam 2020

Mạng kết nối của nhà máy

Mạng kết nối của nhà máy


Khả năng kết nối của PROFINET

Cấp MES/
IT của Cty ERP
Dữ liệu điều khiển trung tâm

Mạng kết nối của nhà máy

Cấp SCADA
Mạng kết nối của nhà máy

Cấp Trường & PLC
Restricted © - Siemens Vietnam 2020

Mạng kết nối của nhà máy


Khả năng đáp ứng yêu cầu của PROFINET

Băng thông

Cấp MES/ ERP

Cấp SCADA

Cấp Trường & PLC

Restricted © - Siemens Vietnam 2020

Thời gian
thực

Khả dụng

Yêu cầu hiện nay

Cloud

Mạng kết nối của nhà máy

Energy
Management

Realtime data
Monitoring


Nội dung

1

Tổng quan truyền thơng SIMATIC NET

2

Vai trị của truyền thông PROFINET hiện nay

3

Cơ bản về PROFINET

4

Các chuẩn giao thức truyền thơng của PROFINET

5

Thực hành

1

2

3

4

5

6

Restricted © - Siemens Vietnam 2020
Page 11

11/5/2020


PROFIBUS vs. PROFINET
Đặc điểm

PROFIBUS

PROFINET

Chuẩn truyền

•

RS 485

•

100 Base-TX, 100 Base-FX

Cáp kết nối

•

2 dây

•

4 dây

Độ dài mạng

•

1200m / segment

•

Khơng giới hạn hệ thống mạng, tuy nhiên giới hạn
khoảng cách dây với 100 m/ cáp đồng

•

9.6 Kbps – 12 Mbps

•

100 Mbps

•

Half duplex

•

Full duplex

Tốc độ
Cấu trúc Topology

Line, Tree, Ring

Line, Star, Ring, Tree, Wireless

Dữ liệu truyền/nhận

246 bytes

1440 bytes

•

Tối đa 127 trạm (station)

•

Khơng giới hạn

•

Tối đa 32 / segment

•

Tối đa 256 IO-Devices/IO-Controller

•

0…126

•

Theo tên thiết bị nên khơng giới hạn số lượng

Điểm kết nối

Địa chỉ

Restricted © - Siemens Vietnam 2020


PROFINET
PROFINET là Ethernet
▪
▪

PROFIBUS

Ethernet là tiêu chuẩn được thiết lập trong CNTT để trao đổi dữ liệu
nhanh chóng (IEEE 802.3)

▪

Truyền thơng I/O tốc độ cao

▪

An toàn dữ liệu

PROFINET chạy chế độ full duplex → giao tiếp đồng thời theo cả hai
hướng

▪

Hỗ trợ chuẩn đoán

100 MBit/s
100 MBit/s

100 MBit/s full duplex

▪

Controller

Master

PROFINET hỗ trợ “switched Ethernet”

Slaves

▪

Cấu trúc kết nối tiện lợi
(topology): Star, Line, Ring.

▪

PROFINET sử dụng cấu trúc
chuẩn của các gói tin Ethernet

▪

Devices

Kết nối Wireless
PROFINET hoàn toàn sử dụng tất cả các khả năng ưu việt do Ethernet và PROFIBUS công nghiệp cung cấp

Restricted © - Siemens Vietnam 2020


Mơ hình truyền thơng PROFINET

Mơ hình PROFINET

Mơ hình OSI

6. Presentation Layer

IT applications
• HTTP
• SNMP
• DHCP …

PROFINET applications

1

5. Session Layer

4. Transport Layer
3. Network Layer

IP
Ethernet

Restricted © - Siemens Vietnam 2020

Realtime data

TCP/UDP

2. Data – Link Layer

1. Physical Layer

Standard TCP/IP
data

• Tham số hóa cho thiết bị
• Đọc dữ liệu/thơng tin chẩn đốn
• Trao đổi dữ liệu truyền thông theo
yêu cầu người sử dụng

Realtime

7. Application Layer

1 Dữ liệu chuẩn với TCP/IP

2

RT

2 Dữ liệu thời gian thực
• Truyền thơng hiệu suất cao
• Dữ liệu tuần hồn theo chu kỳ
• Thơng báo kiểm sốt sự kiện

Truyền thông thời gian thực (Real-time)

Dữ liệu thời gian thực và dữ liệu chuẩn cùng
truyền trên một cáp

Tách biệt các kênh cho dữ liệu IO và dữ liệu
TCP / IP
Ưu tiên dữ liệu IO theo tiêu chuẩn IEEE 802.1q

Restricted © - Siemens Vietnam 2020


Các thành phần mạng trong PROFINET

PROFINET IO-System
S7-1500

IO-Controller

IO-Supervisor
PG/PC

PROFINET / Industrial Ethernet

S7-300

ET200 MP
TP

I-Device

IO-Device
Restricted © - Siemens Vietnam 2020

HMI


Truyền thông I/O qua PROFINET IO

IO-Controller

PN/PN-Coupler

IO-Controller

IO-Controller – IO-Controller communication via PN/PN coupler

IO-Controller –
I-Device
communication

I-Device

IO-Controller –
IO-Device
communication

IO-Device

Restricted © - Siemens Vietnam 2020

PROFINET IO 1

I-Device
IO-Controller

PROFINET IO 2

I-Device
PROFINET IO 3

IO-Device

I-Device

IO-Device


Định địa chỉ cho thiết bị PROFINET

IO-Controller

Địa chỉ MAC
IO-Device

Địa chỉ IP

Địa chỉ MAC
“Device name”

Địa chỉ IP
Restricted © - Siemens Vietnam 2020


PRONETA

Entry ID: 67460624
Restricted © - Siemens Vietnam 2020


Nội dung

1

Tổng quan truyền thơng SIMATIC NET

2

Vai trị của truyền thông PROFINET hiện nay

3

Cơ bản về PROFINET

4

Các chuẩn giao thức truyền thông của PROFINET

1

2

3

4

5

a

Giao tiếp S7 Communication

b

Giao tiếp giao thức mở OUC

6

5

Restricted © - Siemens Vietnam 2020
Page 20

11/5/2020

Thực hành


Giao tiếp qua Ethernet theo mơ hình OSI

UDP

TCP

IoT

S7

S7

ISO
S7 communication CPU

IoT: ISO-on-TCP

S7 communication CP
Open User Communication
(OUC)

S7

S7

Layer 7

Application Layer

Layer 6

Presentation Layer

Layer 5

Session Layer

Layer 4

Transport Layer

Layer 3

Network Layer

Layer 2

Data Link Layer

IEEE 802.2 Logical Link Control (LLC)
IEEE 802.1 Media Access Control (MAC)

Layer 1

Physical Layer

IEEE 802.3 Ethernet

Restricted © - Siemens Vietnam 2020

RFC 1006
TCP

UDP

Industrial
Ethernet

ISO

IP

Ethernet


Các tập lệnh truyền thông trong Portal

S7 communication

OUC

MODBUS TCP

Truyền thông qua card
mở rộng CP hoặc CM

Restricted © - Siemens Vietnam 2020


Nội dung

1

Tổng quan truyền thơng SIMATIC NET

2

Vai trị của truyền thông PROFINET hiện nay

3

Cơ bản về PROFINET

4

Các chuẩn giao thức truyền thông của PROFINET

1

2

3

4

5

a

Giao tiếp S7 Communication

b

Giao tiếp giao thức mở OUC

6

5

Restricted © - Siemens Vietnam 2020
Page 23

11/5/2020

Thực hành


Giao tiếp của S7 Communication
S7

S7
S7 communication CPU
S7 communication CP

S7

RFC 1006
TCP

UDP

S7

ISO

IP
IEEE 802.2 Logical Link Control (LLC)
IEEE 802.1 Media Access Control (MAC)
IEEE 802.3 Ethernet

Restricted © - Siemens Vietnam 2020


Khả năng giao tiếp của S7 Communication

Kết nối một chiều

Kết nối 2 chiều

Restricted © - Siemens Vietnam 2020

S7 Communication
của S7-1200